[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3020645B2 - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

Info

Publication number
JP3020645B2
JP3020645B2 JP11302791A JP11302791A JP3020645B2 JP 3020645 B2 JP3020645 B2 JP 3020645B2 JP 11302791 A JP11302791 A JP 11302791A JP 11302791 A JP11302791 A JP 11302791A JP 3020645 B2 JP3020645 B2 JP 3020645B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
optical
waveguides
clock signal
modulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11302791A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04340921A (ja
Inventor
恵二 佐藤
晴久 雙田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP11302791A priority Critical patent/JP3020645B2/ja
Publication of JPH04340921A publication Critical patent/JPH04340921A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3020645B2 publication Critical patent/JP3020645B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光半導体装置に係り、特
に長距離大容量光伝送システムの光源に用いる光変調器
及び光変調器/半導体レーザ集積化光源に関する。現
在、長距離大容量光伝送システムの光源としては、単一
縦モード半導体レーザの直接変調方式が採用されてい
る。しかし直接変調方式においては、緩和振動時におけ
るチャーピング(時間的波長変動)現象により大きな波
長拡がりが生じるため、伝送容量を飛躍的に増大させる
ことは困難である。これに対し、半導体レーザを光源と
し光変調器を用いて変調を行う外部変調方式は、超高速
変調が可能でかつ変調時に生ずる波長チャーピングが少
ないため、近未来の長距離大容量光伝送システムの光源
として期待されている。
【0002】
【従来の技術】従来の光変調器/半導体レーザ集積化光
源としては、電界吸収型光変調器と非対称端面反射率型
のDFB(分布帰還型)レーザを同一基板上に形成した
光源や、電界吸収型光変調器と非対称λ/4シフトDF
Bレーザを同一基板上に形成した光源等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の光変調器/
半導体レーザ集積化光源において、光変調器の変調周波
数は変調器の寄生容量に起因している。即ち、変調周波
数fは、 f=1/πRC である。ここで、πは円周率、Rはマッチング抵抗、C
は寄生容量をそれぞれ示す。従って、この容量を低減す
ることにより、変調周波数を10Gb/sまで向上させ
ることが可能である。そして更に変調周波数を向上させ
るには、容量を低減することが有効である。
【0004】しかしながら、現在、10Gb/s以上の
変調周波数を実現するためのパルスパターン発生器、マ
イクロストリップライン等の電気の駆動系がないため、
10Gb/s以上の高周波変調をかけることができな
い。このため、変調周波数の向上によって伝送容量を増
大させることには、一定の限界がある。そこで本発明
は、電気の駆動系の変調周波数以上の高周波変調を実現
し、伝送容量を増大させることができる光半導体装置を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、光源からの
光信号をN本の導波路に分岐する分岐導波路と、前記N
本の導波路にそれぞれ設けられ、位相が2π/Nずつず
れたクロック信号で駆動されるクロック信号用変調部
と、前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、所定のデー
タ信号で駆動されるデータ信号用変調部と、前記N本の
導波路の光信号を結合する合波導波路とを有し、前記N
は3以上であることを特徴とする光半導体装置によって
達成される。
【0006】また、基板と、前記基板上に設けられたレ
ーザ部と、前記基板上に設けられ、前記レーザ部で発振
された光信号をN本の導波路に分岐する分岐導波路と、
前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、位相が2π/N
ずつずれたクロック信号で駆動されるクロック信号用変
調部と、前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、所定の
データ信号で駆動されるデータ信号用変調部と、前記N
本の導波路の光信号を結合する合波導波路とを有し、前
記Nは3以上であることを特徴とする光半導体装置によ
って達成される。
【0007】
【作用】即ち本発明は、光源からの光信号が分岐導波路
によってN本の導波路に分岐され、これらの光信号がそ
れぞれクロック信号用変調部において位相が2π/Nだ
けずれた所定の周波数のクロック信号で変調されると共
に、データ信号用変調部においてそれぞれ所定のデータ
信号で変調され、その後再び合波導波路によって一つに
合流されることにより、N個のデータ信号が位相をずら
して含有される所定の周波数のN倍の周波数の光信号を
得ることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて具
体的に説明する。図1は本発明の一実施例による光半導
体装置を示す平面図である。同一の半導体基板2上に、
単一縦モード発振するDFBレーザ部4と、このDFB
レーザ部4からの光を2本の導波路6a、6bに分割す
るY字形分岐導波路8と、またこれら2本の導波路6
a、6bが合流するY字形合波導波路10とが設けられ
ている。そして2本の導波路6a、6bには、それぞれ
電気信号であるクロック信号が印加される電極を有する
クロック信号用変調部12a、12bと、電気信号であ
るデータ信号が印加される電極を有するデータ信号用変
調部14a、14bとが設けられている。更に、Y字形
合波導波路10の端面には、AR(無反射)コート16
が設けられている。
【0009】次に、図2を用いて、図1に示す光半導体
装置の動作を説明する。図2は光半導体装置に用いられ
る各種の信号を示す図である。DFBレーザ部4におい
て、図2(a)に示される単一縦モード光が連続的に発
振される。そしてこの光信号は、Y字形分岐導波路8に
よって2分され、それぞれクロック信号用変調部12
a、12bに入射する。
【0010】一方のクロック信号用変調部12aは、図
2(b)に示される周波数10Gb/s、即ち周期10
0psのクロック信号で駆動されている。従って、この
クロック信号用変調部12aを通過した光信号は、図2
(c)に示されるように、図2(b)のクロック信号に
対応して周波数10Gb/sとなっている。続いて、こ
の図2(c)の光信号は、導波路6aを通ってデータ信
号用変調部14aに入射する。このデータ信号用変調部
14aは、図2(d)に示されるように、所定のデータ
信号で駆動される。本実施例においては、(00101
101…)のNRZ信号である。従って、このデータ信
号用変調部14aを通過した光信号は、図2(e)に示
されるように、図2(d)のデータ信号によって変調さ
れた(00101101…)のRZ信号となっている。
【0011】また、他方のクロック信号用変調部12b
は、図2(f)に示される周波数10Gb/sのクロッ
ク信号で駆動されている。この図2(f)のクロック信
号は、図2(b)に示されるクロック信号に対して位相
がπだけ、即ち50psだけずれている。このため、図
2(b)のクロック信号の反転したクロック信号となっ
ている。従って、このクロック信号用変調部12bを通
過した光信号は、図2(g)に示されるように、図2
(f)のクロック信号に対応する周波数10Gb/sと
なると共に、図2(c)の光信号の反転した光信号とな
っている。
【0012】続いて、この図2(g)の光信号は、導波
路6bを通ってデータ信号用変調部14bに入射する。
このデータ信号用変調部14bは、図2(h)に示され
るように、所定のデータ信号で駆動される。本実施例に
おいては、(10101110…)のNRZ信号であ
る。従って、このデータ信号用変調部14bを通過した
光信号は、図2(i)に示されるように、図2(h)の
データ信号によって変調された(10101110…)
のRZ信号となっている。
【0013】次いで、図2(e)、(i)に示される2
つの光信号は、Y字形合波導波路10によって合流さ
れ、図2(j)に示されるような光信号となる。即ち、
パルス幅50psの(010011001111011
0…)のRZ信号となる。従って、この光信号は、周波
数が20Gb/sであって、10Gb/sの電気の駆動
系の周波数によって変調された2つの信号を含有してい
る。そしてこの2つの信号を含有する周波数20Gb/
sの光信号が、Y字形合波導波路10端面に設けられた
ARコート16を通って出射される。
【0014】このように本実施例によれば、光源として
のDFBレーザ部4から連続的発振された単一縦モード
の光信号がY字形分岐導波路8によって2分され、この
2つに光信号がそれぞれクロック信号用変調部12a、
12bにおいて位相がπだけだけずれた周波数10Gb
/sのクロック信号で変調され、続いてデータ信号用変
調部14a、14bにおいてそれぞれ所定のデータ信号
で変調された後、Y字形合波導波路10によって合流さ
れることにより、2つの所定のデータ信号が位相をずら
して含有される周波数20Gb/sの光信号を得ること
ができる。
【0015】このため、電気の駆動系の変調周波数10
Gb/sの2倍の20Gb/sで高周波変調を実現し、
伝送容量を2倍に増大させることができる。従って例え
ば光変調器/DFBレーザ集積化光源の小型化等を実現
に寄与することができる。なお、上記実施例において
は、光源としてDFBレーザ部4を用いたが、このタイ
プのレーザに限らず、例えばDBRレーザ、DRレー
ザ、利得結合型レーザ等の動的単一波長レーザやファブ
リ・ペロー型レーザであってもよい。
【0016】また、Y字形分岐導波路8を用いてDFB
レーザ部4からの光を2本の導波路6a、6bに分割す
る場合について説明したが、N(N≧3)本の導波路に
分岐する分岐導波路を用いてN本の導波路に分割するこ
ともできる。この場合には、クロック信号用変調部にお
けるクロック信号の位相は2π/Nずつずらす必要があ
る。これにより、伝送容量をN倍にまで向上させること
ができる。
【0017】また、クロック信号用変調部12a、12
bとデータ信号用変調部14a、14bとの配置を逆に
してもよい。即ち、DFBレーザ部4からの光信号をま
ずデータ信号用変調部においてそれぞれ所定のデータ信
号で変調した後、それぞれクロック信号用変調部におい
て位相がずれたクロック信号で変調してもよい。更に、
上記実施例においては、光源としてDFBレーザ部4と
それ以外の変調器部とを同一半導体基板2上に集積化し
た場合について述べたが、本発明は変調器部のみでも成
立することはいうまでもない。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源から
の光信号をN本の導波路に分岐する分岐導波路と、N本
の導波路にそれぞれ設けられ、位相が2π/Nずれたク
ロック信号で駆動されるクロック信号用変調部と、N本
の導波路にそれぞれ設けられ、所定のデータ信号で駆動
されるデータ信号用変調部と、N本の導波路の光信号を
結合する合波導波路とを有することにより、光源からの
光信号が分岐されてそれぞれクロック信号用変調部によ
って位相が2π/Nだけずれたクロック信号で変調され
ると共に、データ信号用変調部によってそれぞれ所定の
データ信号で変調され、その後再び合波導波路によって
一つに合流されるため、N個のデータ信号が位相をずら
して含有される所定の周波数のN倍の周波数の光信号を
得ることができる。
【0019】これにより、電気の駆動系の変調周波数以
上の高周波変調を実現し、伝送容量を増大させることが
できるため、光変調器や光変調器/半導体レーザ集積化
光源の小型化等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による光半導体装置を示す平
面図である。
【図2】図1に示す光半導体装置の動作を説明するため
の図である。
【符号の説明】
2…半導体基板 4…DFBレーザ部 6a、6b…導波路 8…Y字形分岐導波路 10…Y字形合波導波路 12a、12b…クロック信号用変調部 14a、14b…データ信号用変調部 16…ARコート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−167524(JP,A) 特開 昭59−135441(JP,A) 特開 昭62−176184(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/01

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光信号をN本の導波路に分岐
    する分岐導波路と、 前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、位相が2π/N
    ずつずれたクロック信号で駆動されるクロック信号用変
    調部と、 前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、所定のデータ信
    号で駆動されるデータ信号用変調部と、 前記N本の導波路の光信号を結合する合波導波路とを有
    し、 前記Nは3以上である ことを特徴とする光半導体装置。
  2. 【請求項2】 基板と、 前記基板上に設けられたレーザ部と、 前記基板上に設けられ、前記レーザ部で発振された光信
    号をN本の導波路に分岐する分岐導波路と、 前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、位相が2π/N
    ずつずれたクロック信号で駆動されるクロック信号用変
    調部と、 前記N本の導波路にそれぞれ設けられ、所定のデータ信
    号で駆動されるデータ信号用変調部と、 前記N本の導波路の光信号を結合する合波導波路とを有
    し、 前記Nは3以上である ことを特徴とする光半導体装置。
JP11302791A 1991-05-17 1991-05-17 光半導体装置 Expired - Fee Related JP3020645B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11302791A JP3020645B2 (ja) 1991-05-17 1991-05-17 光半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11302791A JP3020645B2 (ja) 1991-05-17 1991-05-17 光半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04340921A JPH04340921A (ja) 1992-11-27
JP3020645B2 true JP3020645B2 (ja) 2000-03-15

Family

ID=14601613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11302791A Expired - Fee Related JP3020645B2 (ja) 1991-05-17 1991-05-17 光半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3020645B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3732371B2 (ja) 1999-09-09 2006-01-05 沖電気工業株式会社 光信号発生回路
JP5088052B2 (ja) 2007-08-31 2012-12-05 富士通株式会社 偏光多重送信装置
JP5194179B1 (ja) * 2012-01-31 2013-05-08 国立大学法人東北大学 半導体レーザ装置および非線形光学効果利用機器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04340921A (ja) 1992-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0387832B1 (en) Optical modulator
JP3490486B2 (ja) 光変調器
US6529646B1 (en) Optical modulator
JP2003530592A (ja) 予め決められた周波数チャープを有する光変調器
JPH10117044A (ja) モード同期半導体レーザ及びその駆動方法
EP1170627B1 (en) Optical gate and optical phase modulator
JP3244976B2 (ja) 半導体レーザの駆動方法及び半導体レーザ装置及び光通信方法及びノード及び光通信システム
US5621560A (en) Method and system for reducing chirp in external modulation
JPH06103778B2 (ja) 半導体分布帰還形レーザを含む光学装置およびその駆動方法
US5022038A (en) Wavelength tunable diode laser
JPH0990301A (ja) マッハツェンダ変調器およびその駆動方法
US6033126A (en) Optical waveguide module having improved high-frequency characteristics
JP3570735B2 (ja) 光導波路デバイス
JP3020645B2 (ja) 光半導体装置
US6535316B1 (en) Generation of high-speed digital optical signals
JPH05257102A (ja) 光位相変調回路
JP2000187191A (ja) 極めて高い消光比を有するマッハツェンダ―タイプの変調装置
JPH02167524A (ja) 光送信装置
JP4376795B2 (ja) 導波路型光変調器
US6980706B2 (en) Waveguide optical modulator
US20020159665A1 (en) Optical emitter including a modulator comprising a plurality of modulator units
JPH03200923A (ja) 光変調器
JP2675033B2 (ja) 分布干渉型光変調器
JP2000089181A (ja) 半導体光変調デバイス
JP2993925B2 (ja) 光変調素子

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991221

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees